陳衛(wèi)：小菌種 大夢想

文/張雙虎

今天，從醫(yī)學界、學術界到普通人，益生菌的功效已得到廣泛認可。但在20多年前，沒有幾個人知道益生菌是什么，也很少有人去關心和研究。幸運的是，在這個領域，有人在幾十年如一日地耕耘。正是他們的默默付出，讓中國人有了自己的益生菌可用。

2019年，江南大學副校長陳衛(wèi)憑借在益生菌研究方面做出突出成果當選中國工程院院士，這位低調而淳樸的科學家和他的益生菌研究才開始走進公眾的視野。

陳衛(wèi)（圖/《新華日報》）

做“無人知曉”的基礎研究

“人體有海量的菌群，上百萬億數(shù)量的腸道微生物。隨著人們對腸道菌群研究的不斷深入，科學家發(fā)現(xiàn)腸道微生物既受年齡、種族等生理狀態(tài)的影響，也會被膳食等外部因素改變，與健康息息相關?！闭劦阶约旱难芯款I域，陳衛(wèi)娓娓道來、如數(shù)家珍。

基于對腸道菌群的調節(jié)作用，近年來科學家發(fā)現(xiàn)益生菌的功能越來越多。除對便秘、腹瀉這種腸道疾病有治療作用外，益生菌還可以調節(jié)血脂、血糖，對濕疹、銀屑病、兒童感冒、酒精性肝損傷等免疫、代謝相關疾病也有一定的輔助治療作用。

“益生菌的作用很多，也非常重要。包括食源性危害因子的去除、維持腸道微生態(tài)平衡、輔助調節(jié)腦腸軸等?！标愋l(wèi)補充說，“益生菌發(fā)揮著健康調劑的作用，可以用于食品、保健食品，還有部分藥物。目前這方面有很多研究，也有少量商業(yè)化的產(chǎn)品。”

改革開放之初，人們的主要訴求是填飽肚子，直到20世紀90年代，益生菌研究還是個冷門，很少人知道有這樣一個產(chǎn)業(yè) 。

“因為我們是做食品科學研究的，我的主要研究領域是食品微生物，當時認識到益生菌對健康很有幫助，就隱約意識到將來人們會有很大的需求。實際上，我們早期開始做研究的時候，就是要抓住這樣的需求?！标愋l(wèi)相信，隨著社會的發(fā)展，人們的健康需求會越來越旺盛。

前瞻的眼光和開放的頭腦使陳衛(wèi)敏銳地意識到這個行業(yè)一定有未來。于是，他帶領團隊成為國內(nèi)最早一批益生菌研究者。

益生菌研究的難點之一是菌種篩選，需要到各地對傳統(tǒng)發(fā)酵食品、健康人群等樣本進行收集整理，投入大，工作量大，不容易發(fā)論文出成果。但陳衛(wèi)團隊心無旁騖，踏踏實實地做著這些“無人知曉”的研究，經(jīng)過10多年的積累，直至2007年才取得突破，“功能性益生乳酸菌高效篩選及在發(fā)酵乳制品中的應用”獲得教育部科技進步獎一等獎，后又獲得2009年度國家科技進步獎二等獎。

選育有特色的優(yōu)勢菌種

益生菌是個“舶來品”。20世紀60年代，國外就開始商業(yè)化生產(chǎn)益生菌產(chǎn)品。當陳衛(wèi)開始益生菌研究的時候，菌種資源基本被國外企業(yè)壟斷。跨國公司的技術壟斷、菌種壟斷讓他產(chǎn)生了自己選育菌種的想法。

“選育益生菌就像挑選運動員，往往需要‘萬里挑一’?！标愋l(wèi)說，“我們開始研究的時候，國外已經(jīng)有了成熟的產(chǎn)品，所以我們就想選育有自己特色的、基于我國資源特色的菌種。”

人體消化道內(nèi)有天然的“屏障”，比如胃酸，它會幫助人們抵御外來侵害。人們有時誤食不潔凈的食品卻沒有生病，原因之一就是胃酸幫人們殺掉了一些入侵的細菌，但胃酸在殺死細菌的同時，也會殺死對人體有益的益生菌。

“好的益生菌要能抵御胃酸的殺傷力?！标愋l(wèi)說，“因此我們在篩選菌種時要重點考慮它的耐脅迫特性?！?/p>

泡菜是發(fā)酵產(chǎn)品，其中有大量的乳酸菌（很多類乳酸菌都可被應用為益生菌）。在四川、重慶、江蘇等地，民間使用一種“老壇”來泡菜。老壇長期使用，其中高酸、高鹽，環(huán)境滲透壓比較高。陳衛(wèi)據(jù)此判斷，長期生存在老壇里的乳酸菌應該有更好的生理特性。

“在建立益生菌資源庫的時候，陳老師提出應重視泡菜這種樣本來源，從泡菜中篩選出的菌株可能有較好的耐脅迫能力，在胃腸道的存活能力更強，益生功能更優(yōu)秀?！标愋l(wèi)的學生，博士畢業(yè)后留在陳衛(wèi)團隊任教的副教授翟齊嘯說。

確定這樣的思路后，陳衛(wèi)就帶領幾位年輕老師和研究生，多次前往四川、重慶，深入鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民家中采集不同的泡菜樣本。

“在半年時間里，我們的足跡覆蓋了四川、重慶的全部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，采集樣品800多份。然后通過建立高通量的篩選模型和功能評價體系，最終從中分離得到一系列優(yōu)良菌株?！钡札R嘯說。相關研究成果后來獲2018年度國家技術發(fā)明獎二等獎（耐脅迫植物乳桿菌定向選育及發(fā)酵關鍵技術）。目前，相關菌株和專利技術已在光明乳業(yè)、葵花藥業(yè)等企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用，形成了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

20世紀末，環(huán)境污染導致重金屬暴露的風險增加，“鉛中毒”“鎘大米”等事件時有發(fā)生，陳衛(wèi)又開始思考用益生菌膳食干預的方法來減除人體重金屬。在研究論證益生菌干預策略可行后，研究人員迅速行動，從特異性吸附和耐受重金屬菌株的篩選開始，歷時5年多時間，選育出具有體內(nèi)生物減除鉛毒性的植物乳桿菌CCFM8661，并獲得中國、美國、歐洲等國家發(fā)明專利授權，成為世界上此方面功能的首個益生菌專利。隨后，該團隊又選育出具有生物減除鎘毒性的植物乳桿菌8610，獲得中、美、加、澳、韓等多個國家的專利授權，并獲得第十七屆中國專利獎金獎。這些菌株能減少消化道對重金屬的吸收，緩解重金屬暴露對機體造成的應激和損傷，有助于體內(nèi)重金屬排出。這些專利菌株的產(chǎn)業(yè)化有助于為消費者提供預防和干預重金屬暴露的新型食品或保健食品。

建好平臺讓團隊發(fā)光

陳衛(wèi)有一個奇怪的感覺，“一進入實驗室坐到自己的辦公桌前，心里就感到很踏實”。他回憶自己年輕時常常是“五加二”“白加黑”，周末、節(jié)假日也經(jīng)常在實驗室度過。

如今，陳衛(wèi)帶領了一支有近30名教師、200名研究生的“益生菌理論與技術”研究團隊。他也正用自己的言傳身教，告誡團隊成員要“抓住國家和社會的重大需求攻堅克難，并聚焦目標，坐穩(wěn)‘冷板凳’”。

陳衛(wèi)將青年教師比作“選種育種”階段，這個階段很辛苦又不可或缺。對團隊青年教師，陳衛(wèi)堅持分類培養(yǎng)，讓合適的人做合適的事情，“有人擅長偏基礎的研究，有人擅長產(chǎn)品開發(fā)，也有人擅長管理，建好平臺，讓大家各展其長”。

“在日常工作中，陳老師尤其注重對青年教師和學生科研能力的培養(yǎng)。從樹立嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度、培養(yǎng)創(chuàng)新的思維方式和把握國際前沿的能力，到論文中標點符號的修訂，陳老師都傾注大量的心血?！闭劶白约旱某砷L，江南大學教授、已在陳衛(wèi)團隊工作了15年的陳海琴說，“陳老師始終把培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力、學習能力、實際動手能力放在首位?！?/p>

為培養(yǎng)學生的實踐能力，陳衛(wèi)聘請企業(yè)的專家擔任兼職導師，把來自生產(chǎn)一線的經(jīng)驗技術和科研需求傳遞給學生。他主持的“食品學科創(chuàng)新實踐鏈式教育人才培養(yǎng)模式研究與實踐”項目分別于2013年和2014年獲江蘇省教學成果獎特等獎和國家教學成果獎一等獎。

從篩選、培育優(yōu)勢益生菌菌株到對其進行功效探索，陳衛(wèi)團隊前瞻判斷、準確把握食品科技風向標。如今，他們不僅從全基因組生物信息分析層面進行現(xiàn)有功能菌株的耐藥性、安全性評估，更深入挖掘“下一代益生菌”，闡明益生菌的更多生理功能機制，夢想著讓更多的人用上更好的益生菌。（據(jù)《中國科學報》）

中國工程院院士陳衛(wèi)（右）在實驗室（圖/《科技日報》）